一種物聯網網關板裝置的製作方法
2023-06-07 12:24:51
專利名稱：一種物聯網網關板裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種物聯網網關板裝置，尤其涉及一種用於智能小區內部物聯網通信管理的物聯網網關板裝置。
背景技術：
現有的智能小區內進行物聯網管理的網關板主要是利用綜合布線的方法將各個節點終端的信息通過線路和款待傳輸匯集到信心中心。但是隨著物聯網應用系統的發展及其新應用的出現，通訊系統和設備對通訊帶寬的要求也越來越高，綜合布線的方法將無法滿足這些系統和應用的需求。而且在對物聯網設備進行使用或升級過程中需要不停地新增或改造這些線路，不僅消耗了大量的人力和物力外，還會影響室內美觀及正常工作。
發明內容本實用新型的目的就是為了解決上述技術問題，提供了一種物聯網網關板裝置， 其包括可應用至Zigbee功能網絡並與智能小區系統終端進行通信的單片機、與所述單片機信號連接的顯示裝置、一與所述單片機信號連接的控制按鈕和一與所述單片機信號連接的傳感器插槽。較佳地，所述物聯網網關板裝置還包括一與所述單片機信號連接的外設接口，該接口可與外部計算機連接。較佳地，述顯示裝置為液晶顯示器。較佳地，傳感器插槽外接進行溫溼度、壓力、加速度、光感應或聲音檢測數據採集的傳感器設備。較佳地，所述單片機是晶片CCM30。藉由上述技術方案，本實用新型的優點及有益效果在於(1)使用本實用新型所述的物聯網網關板裝置實現了物聯網內信號的低功耗無線收發功能。通過使用支持Zigbee技術的晶片CCM30作為單片機，使得物聯網網關板裝置可以通過無線的方式訪問智能小區系統終端，接收信息和發送控制命令(2)提高了智能小區網絡部署的靈活性和便利性由於Zigbee網絡具有多跳特性，本實用新型所述的網關板裝置無需設置於專門的地點，僅需要部署到至少能夠單跳連接到一個終端的地點即可。通過以上設置，整個物聯網智能小區系統中的數據可以由鄰節點協助轉發，並且可實現各個節點自動組網，自動路由的功能，極大的降低了網關板部署的複雜性(3)所述物聯網網關板裝置支持多種工作模式使用者可以將網關板裝置通過USB接入電腦，將數據傳輸到電腦上顯示出來，此時無需額外的供電；也可以使用板載LCD進行及時顯示，此時可以接5V直流電或是電池供 H1^ ο[0016](4)本實用新型降低了網關板的生產成本由於在本實用新型所述的物聯網系統中，整個系統使用同一塊處理晶片單片機 CC2430進行不同功能的控制。CCM30不僅完成了常規的單片機功能，同時也支持Zigbee 網絡的數據收發，從而通過軟體的設置，降低了硬體設置的複雜性。(5)本實用新型通過合理的布板布線，增加了 Zigbee網絡的傳輸距離。
附圖示出了本實用新型的實施例，並與說明書一起，用來解釋本實用新型的原理。 通過
以下結合附圖所作的詳細描述，可以更清楚地理解本實用新型的目的、優點及特徵，其中圖1為本實用新型的實施例所述物聯網網關板裝置的主要組成部分示意圖。
具體實施方式
實施例1本實用新型提供了一種如圖1所示的物聯網網關板裝置，其主要應用於Zigbee網絡中，為智能小區添加一種無線的終端連接方式，優化整個系統的連接特性。本實用新型所述的物聯網網關板裝置為一塊電路板，參考圖1可知其主要包括五個部分一塊基於IEEE802. 15. 4並可應用至Zigbee網絡的單片機、一塊IXD液晶顯示器、 一組控制按鈕、一組外設接口、一個傳感器插槽。通過無線的方式訪問智能小區系統終端其中所述單片機能夠收發來自Zigbee網絡的信號，其中包括傳感器插槽內插設的傳感器測量得到的數據和智能小區系統終端發出的信號並進行處理，同時根據控制按鍵傳輸來的信號通過智能小區系統終端對整個物聯網系統進行控制；所述LCD液晶顯示器與單片機信號連接並可以將系統中的各種參數和各個設備的工作狀態顯示出來；外設接口主要是用於插接外部計算機並與之進行通信，使得使用者可以通過計算機屏幕對系統參數和各個設備進行監控和控制，同時所述外部計算機還可以是智能小區系統終端，與小區內其他智能管理系統進行配套使用；使用者還可以通過控制按鍵對整個系統進行控制；傳感器插槽主要是可以外接各種傳感器設備，其可外接配合多種傳感器節點模塊，進行溫溼度、壓力、加速度、光感應、聲音檢測數據採集等。所述單片機可以是Tl (Texas Instruments)當下主流Zigbee解決方案中推薦的處理器CC2430，CC2430是一款專門針對IEEE802. 15. 4/Zigbee標準而設計的晶片，本身支持Zigbee協議棧應用。其工作電流最高27mA，休眠時電流0. 8uA，通過一對5號AA電池可以支持長達1年的持續工作時間，傳輸距離可達100m。綜上所述，本實用新型所述的物聯網網關板裝置具有以下特點-其內置增強型8051內核，具備8位51單片機的功能(即CCM30晶片)；含有豐富的I/O埠、內置溫度傳感器、A/D和各種常用外圍接口(定時器、UART、DMA、中斷)；-符合IEEE802.15. 4/ZigBee標準規範，頻段範2045M-2483. 5M,可自由在16個頻段間切換。-無線數據傳輸速率約為20 2501A/S；[0031]-片內具有128K的可編程Flash，和8K的RAM；-工作電壓2.OV-3. 6V，具有超低功耗，支持休眠及喚醒功能；-支持專門為無線傳感器網絡設計的TinyOS作業系統；-兼容XMesh網狀協議和ZigBee標準協議，支持Z-MAC(集成CSMA、TDMA機制)、 X-MAC等，可方便快速地進行二次開發；-基於IAR51集成開發環境的工程仿真調試環境；-支持路由中繼功能、網絡節點自動修復功能。另外，本實用新型所述的物聯網網關板裝置通過合理的布板布線，增加了單片機天線的信號增益，並保證了系統時刻運行在最高電壓值，從而增加了 Zigbee網絡的傳輸距離。經過測試，本實用新型所述的物聯網網關板裝置的最大收發距離平均能夠達到8 !左右，相對於原晶片廠商提供的實測數據70m的最大接收距離有17. 2%增幅。為了提升單片機的射頻性能，本網關板採用了非平衡天線，但由於CCM30的射頻信號是雙極性的，所以在物聯網網關板裝置上還設置有一個平衡匹配電路，將單級的天線與雙極的射頻接口進行匹配。該平衡匹配電路由多個電容、電感器件和二分之一波長的RF 射頻傳輸線組成。在本實用新型中，為了提升單片機的抗電磁幹擾(EMI)性能，射頻濾波電容需儘量靠近晶片設置。另外，在物聯網網關板裝置的邊緣放置了大量的過孔，從而給射頻信號提供一個較好的屏蔽。以上僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型。在上述實施例中，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種物聯網網關板裝置，其特徵在於，包括可應用至Zigbee功能網絡並與智能小區系統終端進行通信的單片機、與所述單片機信號連接的顯示裝置、一與所述單片機信號連接的控制按鈕和一與所述單片機信號連接的傳感器插槽。
2.根據權利要求1所述的物聯網網關板裝置，其特徵在於，還包括一與所述單片機信號連接的外設接口，該接口可與外部計算機連接。
3.根據權利要求1所述的物聯網網關板裝置，其特徵在於，所述顯示裝置為液晶顯示器。
4.根據權利要求1所述的物聯網網關板裝置，其特徵在於，傳感器插槽外接進行溫溼度、壓力、加速度、光感應或聲音檢測數據採集的傳感器設備。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的物聯網網關板裝置，其特徵在於，所述單片機是晶片CC2430。
專利摘要本實用新型提供了一種物聯網網關板裝置，其包括可應用至Zigbee功能網絡並與智能小區系統終端進行通信的單片機、與所述單片機信號連接的顯示裝置、一與所述單片機信號連接的控制按鈕和一與所述單片機信號連接的傳感器插槽。使用本實用新型所述的物聯網網關板裝置實現了物聯網內信號的低功耗無線收發功能，並具有成本低、抗幹擾能力強等特點。
文檔編號H04W88/16GK202059589SQ20112008969
公開日2011年11月30日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者喻繼燊, 賈鵬 申請人:上海睿窗信息技術有限公司